KR20130139022A - A conductive paste composition - Google Patents
A conductive paste composition Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130139022A KR20130139022A KR1020120062679A KR20120062679A KR20130139022A KR 20130139022 A KR20130139022 A KR 20130139022A KR 1020120062679 A KR1020120062679 A KR 1020120062679A KR 20120062679 A KR20120062679 A KR 20120062679A KR 20130139022 A KR20130139022 A KR 20130139022A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hydrophilic
- hydrophobic
- paste composition
- conductive paste
- conductive
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 78
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 31
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 13
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 13
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- -1 sorbitan fatty acid esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 claims description 5
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 3
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 claims description 3
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 8beta-(2,3-epoxy-2-methylbutyryloxy)-14-acetoxytithifolin Natural products COC(=O)C(C)O LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 claims description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N doxepin Chemical compound C1OC2=CC=CC=C2C(=C/CCN(C)C)/C2=CC=CC=C21 ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 claims description 2
- 229940051250 hexylene glycol Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 229940057867 methyl lactate Drugs 0.000 claims description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 2
- ILVGAIQLOCKNQA-UHFFFAOYSA-N propyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCCOC(=O)C(C)O ILVGAIQLOCKNQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 4
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical class [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 스크린 인쇄후 선폭 퍼짐을 없애고 선폭 조절이 용이하여 미세선폭 및 종횡비 증가로 전기적 특성을 개선하여 태양 전지의 특성을 향상시킬 수 있는 태양전지의 전극용 도전성 페이스트 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a conductive paste composition for a solar cell electrode which can improve the characteristics of the solar cell by eliminating the spread of the line width after screen printing and easy to adjust the line width to improve the electrical properties by increasing the fine line width and aspect ratio.
태양전지의 전면 전극은 주로 스크린 프린팅 공정을 통해 형성되고 있다. 그래서 전후면 전극 페이스트 조성물도 스크린 프린팅 공정의 인쇄성을 고려하여 제조되고 있지만, 특히 전면 전극은 원하는 선폭을 재현하여 좋은 해상도를 구현하기가 어려운 실정이다.The front electrode of the solar cell is mainly formed through a screen printing process. Therefore, the front and rear electrode paste compositions are also manufactured in consideration of the printability of the screen printing process, but in particular, the front electrode is difficult to realize a good resolution by reproducing a desired line width.
예를 들어 종래 방법은 전면 전극용 은 도전성 페이스트 조성물을 이용하여, 전면 전극용 스크린 인쇄용 마스크의 선폭을 80㎛로 제작하여도 실제 인쇄 후 전면전극의 선폭은 10~20㎛이 더 넓어지는 경우가 많다. 그렇게 되면 전지(cell)의 수광면이 줄어들게 되고, 결과적으로 전지 특성이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.For example, the conventional method uses a silver conductive paste composition for the front electrode, and even if the line width of the screen printing mask for the front electrode is 80 μm, the line width of the front electrode is 10 to 20 μm wider after actual printing. many. As a result, the light receiving surface of the cell is reduced, and as a result, a problem of deterioration of battery characteristics occurs.
또한 기존의 대부분의 조성에서는 페이스트 내의 무기물 분산을 위해 무기물 표면처리제와 유기물을 같은 계열의 특성을 가지는 조성으로 선정하여 페이스트 분산성을 최대화하고자 하였다. 하지만 최적의 조성을 선정하지 못하면 인쇄 후 선폭 퍼짐이 심하거나 표면 거칠기가 심하여 원하는 특성의 전극을 형성하기에 어려움이 있다.In addition, most of the existing compositions are intended to maximize the dispersibility of the paste by selecting the inorganic surface treatment agent and the organic material with the same series of properties for the dispersion of the inorganic material in the paste. However, if the optimal composition is not selected, it is difficult to form an electrode having desired characteristics because of the wide spread of the line width or the high surface roughness after printing.
또한 한국특허공개 제 2011-0011974호에서는 소수성 필름에 열을 가한 후 친수성 용액을 별도로 떨어뜨리고 용매의 증발에 의해 친수성 물질을 소수성 필름 위에 코팅하는 방법을 개시하고 있다. 하지만, 상기 방법에서는 단지 소수성 필름에 친수성 용액의 적하에 의한 코팅방법이므로, 친수성 용액의 조성을 알 수 없고 태양전지의 전극 형성시의 미세선폭을 구현할 수 없고 선폭 퍼짐이나 표면 거칠기가 발생할 수 있다.
In addition, Korean Patent Publication No. 2011-0011974 discloses a method of coating a hydrophilic material on a hydrophobic film by separately dropping the hydrophilic solution after applying heat to the hydrophobic film and evaporating the solvent. However, in the above method, since only the hydrophobic film is coated by dropping the hydrophilic solution, the composition of the hydrophilic solution may not be known, and the fine line width at the time of forming the electrode of the solar cell may not be realized, and line width spread or surface roughness may occur.
본 발명에서는 친수성 도전성 금속, 소수성 바인더 및 소수성 용매의 조합 또는 소수성의 도전성 금속, 친수성 바인더 및 친수성 용매의 조합을 통한 조성개발로 매우 우수한 해상도를 구현할 수 있는 도전성 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.In the present invention is to provide a conductive paste composition that can realize a very excellent resolution by the composition development through a combination of a hydrophilic conductive metal, a hydrophobic binder and a hydrophobic solvent or a combination of a hydrophobic conductive metal, a hydrophilic binder and a hydrophilic solvent.
또한 본 발명은 선폭의 퍼짐은 없애고 높이를 높게 함으로써 종횡비의 증가 및 전기적 특성의 개선으로 태양전지의 특성을 향상시킬 수 있는 도전성 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.
In another aspect, the present invention is to provide a conductive paste composition that can improve the characteristics of the solar cell by increasing the aspect ratio and the improvement of the electrical properties by eliminating the spread of the line width.
본 발명은 (a) 친수성 도전성 금속, 소수성 비히클, 글래스 프릿 및 첨가제, 또는 (b) 소수성 도전성 금속, 친수성 비히클, 글래스 프릿, 및 첨가제를 포함하며,The present invention includes (a) a hydrophilic conductive metal, hydrophobic vehicle, glass frit and additives, or (b) a hydrophobic conductive metal, hydrophilic vehicle, glass frit, and additives,
상기 소수성 비히클은 소수성 바인더 및 소수성 용매를 포함하고,The hydrophobic vehicle comprises a hydrophobic binder and a hydrophobic solvent,
상기 친수성 비히클은 친수성 바인더 및 친수성 용매를 포함하는,The hydrophilic vehicle includes a hydrophilic binder and a hydrophilic solvent,
도전성 페이스트 조성물을 제공한다.Provided is a conductive paste composition.
바람직하게, 본 발명은 친수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%, 소수성 바인더 1 내지 20 중량%, 소수성 용매 1 내지 30 중량%, 글래스 프릿 1 내지 10 중량%, 및 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 제공할 수 있다.Preferably, the present invention comprises 40 to 90% by weight hydrophilic conductive metal, 1 to 20% by weight hydrophobic binder, 1 to 30% by weight hydrophobic solvent, 1 to 10% by weight glass frit, and 0.01 to 5% by weight additive. Paste compositions can be provided.
또한 본 발명은 소수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%, 친수성 바인더 1 내지 20 중량%, 친수성 용매 1 내지 30 중량%, 글래스 프릿 1 내지 10 중량%, 및 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 제공할 수 있다.The present invention also provides a conductive paste composition comprising 40 to 90% by weight hydrophobic conductive metal, 1 to 20% by weight hydrophilic binder, 1 to 30% by weight hydrophilic solvent, 1 to 10% by weight glass frit, and 0.01 to 5% by weight additive. Can be provided.
또한 본 발명에 따르면, 상술한 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다. 바람직하게, 본 발명은 종횡비가 20 내지 35%이고 직렬 저항(Rs)이 3 이하인 전면 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다.
In addition, according to the present invention, there is provided a solar cell comprising an electrode formed using the above-mentioned conductive paste composition. Preferably, the present invention provides a solar cell comprising a front electrode having an aspect ratio of 20 to 35% and a series resistance (Rs) of 3 or less.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서는 친수성 도전성 금속과 소수성 비히클 또는 소수성 도전성 금속과 친수성 비히클의 조합으로 제조된 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄를 진행함으로써, 원하는 선폭 구현이 가능한 페이스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a paste composition capable of realizing a desired line width by performing screen printing using a paste made of a hydrophilic conductive metal and a hydrophobic vehicle or a combination of a hydrophobic conductive metal and a hydrophilic vehicle.
본 발명은 상기 조합으로 이루어진 조성물을 사용함으로써 원하는 선폭 구현이 가능하여 태양전지에서 태양광의 수광면적을 충분히 확보할 수 있다. 따라서 본 발명은 Isc의 손실을 방지하여 태양전지 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can realize the desired line width by using the composition consisting of the above combination can ensure a sufficient light receiving area of the solar cell in the solar cell. Therefore, the present invention can improve the solar cell efficiency by preventing the loss of Isc.
또한 상기 친수성 도전성 금속과 소수성 비히클 또는 소수성 도전성 금속과 친수성 비히클의 조합으로 제조된 페이스트는 요변지수(thixo index, TI) 값을 높게 설계할 수 있으므로 일정한 선 폭에서 높은 높이를 구현할 수 있어서 높은 종횡비를 얻을 수 있다. 그러므로 본 발명은 같은 선폭에서도 낮은 저항을 확보할 수 있어 태양전지의 Rs 수치를 낮출 수 있고 결과적으로 태양전지 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the paste made of the hydrophilic conductive metal and the hydrophobic vehicle or the combination of the hydrophobic conductive metal and the hydrophilic vehicle can be designed to have a high thixo index (TI) value, thereby achieving a high aspect ratio at a constant line width. You can get it. Therefore, the present invention can ensure a low resistance even at the same line width can lower the Rs value of the solar cell and consequently improve the solar cell efficiency.
또한 본 발명을 통해 제조된 페이스트는 스크린 인쇄에 적합한 레올로지 특성을 나타내므로 낮은 전단율(shear rate) 구간에서 점도가 높아도 인쇄시 받는 고전단율(shear rate) 구간에서는 마스크 빠짐성이 우수한 특성을 가지고 있다. 따라서 본 발명에 따르면 미세선폭에서도 빠짐성이 우수하여 미세선폭 구현이 가능하고 우수한 인쇄성을 나타낸다.In addition, the paste prepared according to the present invention exhibits a rheological property suitable for screen printing, and thus has a mask masking property in a shear rate section at the time of printing even when the viscosity is high in a low shear rate section. have. Therefore, according to the present invention, it is possible to implement fine line width because of excellent omission in fine line width and excellent printability.
더욱이, 본 발명에서는 무기물의 표면처리제 및 유기물의 특성이 상이한 조성을 적용하고, 이들의 특성이 페이스트의 분산성 및 인쇄성에 최적의 영향을 줄 수 있도록 이들의 최적의 조합을 선정함으로써 미세선폭 구현 및 높은 종횡비 구현이 가능하게 되었다.Further, in the present invention, by applying a composition having different properties of the surface treatment agent and the organic material of the inorganic material, by selecting the optimum combination of these properties so that these properties can affect the dispersibility and printability of the paste to achieve fine line width and high Aspect ratio implementation is now possible.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, (a) 친수성 도전성 금속, 소수성 비히클, 글래스 프릿 및 첨가제, 또는 (b) 소수성 도전성 금속, 친수성 비히클, 글래스 프릿, 및 첨가제를 포함하며, 상기 소수성 비히클은 소수성 바인더 및 소수성 용매를 포함하고, 상기 친수성 비히클은 친수성 바인더 및 친수성 용매를 포함하는, 도전성 페이스트 조성물이 제공된다.Specifically, according to a preferred embodiment of the invention, (a) a hydrophilic conductive metal, a hydrophobic vehicle, a glass frit and an additive, or (b) a hydrophobic conductive metal, a hydrophilic vehicle, a glass frit, and an additive, said hydrophobic vehicle A conductive paste composition is provided comprising a silver hydrophobic binder and a hydrophobic solvent, wherein the hydrophilic vehicle comprises a hydrophilic binder and a hydrophilic solvent.
본 발명은 서로 다른 성질의 금속과 바인더를 사용함으로써 인쇄 후 전극의 종횡비를 향상시킬 수 있고, 미세선폭 구현이 가능하여 결과적으로 전극의 저항을 낮출 수 있으므로 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the aspect ratio of the electrode after printing by using a metal and a binder of different properties, and can implement a fine line width, and as a result can lower the resistance of the electrode can improve the efficiency of the solar cell.
따라서, 본 발명은 친수성 도전성 금속과 소수성 비히클을 포함하고, 여기에 글래스 프릿 및 첨가제를 포함하는 페이스트 조성물을 제공한다. 상기 소수성 비히클은 소수성 바인더와 소수성 용매를 사용하여 제조될 수 있다.Accordingly, the present invention provides a paste composition comprising a hydrophilic conductive metal and a hydrophobic vehicle, and comprising a glass frit and an additive thereto. The hydrophobic vehicle can be prepared using a hydrophobic binder and a hydrophobic solvent.
또한 본 발명은 소수성 도전성 금속과 친수성 비히클을 포함하고, 여기에 글래스 프릿 및 첨가제를 포함하는 페이스트 조성물을 제공한다. 상기 친수성 비히클은 친수성 바인더와 친수성 용매를 사용하여 제조될 수 있다.The present invention also provides a paste composition comprising a hydrophobic conductive metal and a hydrophilic vehicle, comprising a glass frit and an additive. The hydrophilic vehicle can be prepared using a hydrophilic binder and a hydrophilic solvent.
또한 본 발명의 도전성 페이스트 조성물은 (a) 친수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%, 소수성 비히클 1 내지 20 중량%, 글래스 프릿 1 내지 10 중량% 및 첨가제 0.01 내지 5 중량%, 또는 (b) 소수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%, 친수성 비히클 1 내지 20 중량%, 글래스 프릿 1 내지 10 중량% 및 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.In addition, the conductive paste composition of the present invention (a) 40 to 90% by weight hydrophilic conductive metal, 1 to 20% by weight hydrophobic vehicle, 1 to 10% by weight glass frit and 0.01 to 5% by weight additives, or (b) hydrophobic conductive metal 40 to 90 weight percent, 1 to 20 weight percent hydrophilic vehicle, 1 to 10 weight percent glass frit and 0.01 to 5 weight percent additives.
상기 소수성 비히클에서 소수성 바인더와 소수성 용매의 중량비는 0.5:9.5 내지 3: 7 일 수 있다. 또한 친수성 비히클에서 친수성 바인더와 친수성 용매의 중량비는 0.5:9.5 내지 3:7 일 수 있다.In the hydrophobic vehicle, the weight ratio of the hydrophobic binder and the hydrophobic solvent may be 0.5: 9.5 to 3: 7. In addition, the weight ratio of the hydrophilic binder and the hydrophilic solvent in the hydrophilic vehicle may be 0.5: 9.5 to 3: 7.
보다 바람직하게, 발명의 제1 구현예에 따르면, 친수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%, 소수성 바인더 1 내지 20 중량%, 소수성 용매 1 내지 30 중량%, 글래스 프릿 1 내지 10 중량%, 및 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 도전성 페이스트 조성물이 제공된다.More preferably, according to the first embodiment of the invention, 40 to 90% by weight hydrophilic conductive metal, 1 to 20% by weight hydrophobic binder, 1 to 30% by weight hydrophobic solvent, 1 to 10% by weight glass frit, and 0.01 to 10% additives There is provided a conductive paste composition comprising 5% by weight.
본 발명에서 친수성 도전성 금속은 코팅되지 않거나 친수성 계면 활성 처리가 된, 평균 입경 0.1~ 5 ㎛의 Ag, 구리, 니켈, Au 및 은 코팅된 금속으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 친수성 계면 활성 처리는 폴리솔비톨(polysorbitol), 솔비탄 지방산 에스테르(sorbitan fatty acid esters), 폴리글리세린(글리세롤) 지방산 에스테르(polyglycerin(glycerol) fatty acid esters) 및 옥시에틸렌(oxyethylene) 계열로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하여 진행될 수 있다. 예를 들면, 친수성 계면활성 처리시 Tween, Triton, SDS(SLS), CTAB 계열의 표면 처리를 할 수 있다. 또한 상기 은 코팅된 금속은 Ag, 구리, 니켈, Au 등의 도전성 금속에 은 분말이 일정 두께, 예를 들면 1nm 내지 50nm의 두께로 코팅된 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서 친수성 도전성 금속은 코팅되지 않거나 친수성 계면 활성 처리가 된, 평균 입경 0.1~ 5 ㎛의 Ag을 사용하는 것이 더 바람직하고, 이러한 경우 도전성 페이스트 조성물은 기존보다 효과가 더 우수한 은 페이스트 조성물을 제공할 수 있다.In the present invention, the hydrophilic conductive metal may be one or more selected from the group consisting of Ag, copper, nickel, Au, and silver coated metals having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm, which are not coated or subjected to hydrophilic surfactant treatment. The hydrophilic surfactant treatment in the group consisting of polysorbitol, sorbitan fatty acid esters, polyglycerin (glycerol) fatty acid esters and oxyethylene (oxyethylene) series It can proceed using any one or more selected. For example, the surface treatment of Tween, Triton, SDS (SLS), and CTAB series can be performed during hydrophilic surfactant treatment. In addition, the silver coated metal may be one in which a silver powder is coated on a conductive metal such as Ag, copper, nickel, Au, or the like at a predetermined thickness, for example, 1 nm to 50 nm. In the present invention, the hydrophilic conductive metal is preferably coated with Ag having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm, which is not coated or subjected to hydrophilic surfactant treatment, and in this case, the conductive paste composition provides a silver paste composition which is more effective than before. can do.
본 발명에 있어서, 친수성 도전성 금속에 상술한 친수성 계면활성처리를 하면, 표면 처리를 하지 않은 경우에 비해 페이스트 내에서 Ag 분말 간의 응집현상을 제어할 수 있고, 친수성 표면처리제와 비히클 및 바인더의 상이한 물성으로 인해 페이스트의 TI 값을 제어할 수 있으므로 인쇄 후 종횡비(Aspect ratio)를 향상시킬 수 있다. 이러한 시너지 효과로 태양전지 효율을 더 향상시킬 수 있다.In the present invention, when the hydrophilic conductive metal is subjected to the above-described hydrophilic surface active treatment, the aggregation phenomenon between the Ag powders can be controlled in the paste as compared with the case where the surface treatment is not performed, and the different properties of the hydrophilic surface treatment agent, the vehicle, and the binder are different. This allows the TI value of the paste to be controlled, thus improving aspect ratio after printing. Such synergy can further improve solar cell efficiency.
상기 친수성 도전성 금속의 함량은 전체 조성물에 대하여 40 내지 90 중량%로 사용될 수 있고, 그 함량이 40 중량% 미만이면 페이스트의 분산성은 좋으나 저항이 높고, 인쇄 후 전극의 종횡비를 높이는데 한계가 있어 결과적으로 효율 상승을 기대할 수 없다. 또한 그 함량이, 90 중량%를 초과하면 페이스트의 점도가 높아 분산성 및 인쇄성이 좋지 못하므로 인쇄시 단선 및 연속인쇄가 불가능한 문제가 있다.The content of the hydrophilic conductive metal may be used in an amount of 40 to 90% by weight based on the total composition. When the content is less than 40% by weight, the dispersibility of the paste is good, but the resistance is high, and there is a limit in increasing the aspect ratio of the electrode after printing. As a result, no increase in efficiency can be expected. In addition, if the content exceeds 90% by weight, since the viscosity of the paste is high, dispersibility and printability are not good, there is a problem that disconnection and continuous printing are impossible during printing.
상기 소수성 바인더는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 비닐 수지, 에틸셀룰로오스, 폴리메타크릴레이트, 모노부틸 에테르 및 폴리비닐수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The hydrophobic binder is at least one selected from the group consisting of acrylic resins, epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, amino resins, phenol resins, vinyl resins, ethyl cellulose, polymethacrylates, monobutyl ethers and polyvinyl resins. Can be used.
상기 소수성 바인더의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 내지 20 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 소수성 바인더의 함량이 1 중량% 미만이면 페이스트 내 무기물을 충분히 분산시키는데 바인더의 양이 부족한 문제가 있고, 20 중량%를 초과하면 페이스트의 분산성은 향상시킬 수 있으나 소성 과정에서 발생하는 공극 및 잔탄 발생이 많아 전극의 저항이 증가하는 문제가 있다.The content of the hydrophobic binder is preferably used in 1 to 20% by weight based on the total composition. If the content of the hydrophobic binder is less than 1% by weight, there is a problem in that the amount of the binder is insufficient to sufficiently disperse the inorganic material in the paste. If the content of the hydrophobic binder exceeds 20% by weight, the dispersibility of the paste may be improved. There are many problems that the electrode resistance increases.
상기 소수성 용매는 테르피네올, 부틸카비톨, 부틸카비톨아세테이트, 텍사놀, 부틸셀루솔브 아세테이트, 부틸셀루솔브, 디에틸렌글리콜에틸에테르 및 헥실렌글리콜로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The hydrophobic solvent may be one or more selected from the group consisting of terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, texanol, butyl cellulsolve acetate, butyl cellulsolve, diethylene glycol ethyl ether, and hexylene glycol. .
상기 소수성 용매의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 내지 30 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 소수성 용매의 함량이 1 중량% 미만이면 필요한 바인더를 충분히 용해시키는데 한계가 있고, 고 점도의 페이스트가 제조되므로 인쇄성에 문제가 있고, 30 중량%를 초과하면 점도가 낮은 페이스트가 제조되므로 인쇄시 종횡비를 높이는데 한계가 있는 문제가 있다.The content of the hydrophobic solvent is preferably used in 1 to 30% by weight based on the total composition. When the content of the hydrophobic solvent is less than 1% by weight, there is a limit to sufficiently dissolving the necessary binder, there is a problem in printability because a high viscosity paste is prepared, and when the content exceeds 30% by weight, a low viscosity paste is prepared, so the aspect ratio in printing There is a problem with limiting the increase.
상기 글래스 프릿은 무기계 결합제로 사용되며, Bi2O3계, Si-B-Pb계, Si-Bi-Zn계 및 Si-Pb-Al-Zn 계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The glass frit may be used as an inorganic binder, and at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 based, Si-B-Pb based, Si-Bi-Zn based and Si-Pb-Al-Zn based may be used.
상기 글래스 프릿의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 내지 10 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 글래스 프릿의 함량이 1 중량% 미만이면 전극 소결시 공극이 많이 발생하고, 태양전지 기판과 전극의 접착력이 약해지는 문제가 있고, 10 중량%를 초과하면 전극과 태양전지 접촉저항 및 전극의 저항이 증가하는 문제가 있다.The content of the glass frit is preferably used in 1 to 10% by weight based on the total composition. If the content of the glass frit is less than 1% by weight, a lot of voids occur during sintering of the electrode, and there is a problem in that the adhesion between the solar cell substrate and the electrode is weakened. There is a growing problem.
상기 첨가제는 소결 보조제, 분산제, 소포제, 증점제, 요변제 및 안정제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The additive may use one or more selected from the group consisting of sintering aids, dispersants, antifoaming agents, thickeners, thixotropic agents and stabilizers.
상기 첨가제의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.01 내지 5 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 첨가제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 페이스트 내에서 첨가제의 역할을 충분히 하지 못해 페이스트의 물성에 영향을 주지 못하는 문제가 있고, 5 중량%를 초과하면 페이스트의 인쇄성 및 소결특성에 지나친 영향 미치므로 페이스트 물성 제어가 어려운 문제가 있다.The amount of the additive is preferably used in 0.01 to 5% by weight based on the total composition. When the content of the additive is less than 0.01% by weight, there is a problem in that it does not sufficiently affect the properties of the paste because it does not play a role of the additive in the paste, and when it exceeds 5% by weight, the printability and sintering properties of the paste are excessively affected. Paste property control is difficult.
상기 도전성 페이스트 조성물의 제조방법은 페이스트의 제조에 사용되는 믹서를 이용하여 제조될 수 있다. 또한, 소수성 바인더와 소수성 용매로 이루어진 비히클에 글래스 프릿을 첨가하여 1차로 혼합하고, 여기에 친수성 도전성 금속과 첨가제를 첨가하여 2차로 혼합한 후, 이를 분쇄장치를 이용한 분쇄 과정을 거쳐 제조될 수 있다. 상기 분쇄 장치는 비드밀, 3-롤밀 등의 이 분야에 잘 알려진 분쇄 장치가 사용될 수 있다.The method of manufacturing the conductive paste composition may be prepared using a mixer used for preparing the paste. In addition, the glass frit is added to the vehicle composed of a hydrophobic binder and a hydrophobic solvent and mixed firstly, and the hydrophilic conductive metal and the additive are added and mixed secondly, and then, may be manufactured through a grinding process using a grinding apparatus. . The grinding device may be a grinding device well known in the art such as bead mill, three-roll mill and the like.
본 발명의 제2 구현예에 따르면, 소수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%, 친수성 바인더 1 내지 20 중량%, 친수성 용매 1 내지 30 중량%, 글래스 프릿 1 내지 10 중량%, 및 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 도전성 페이스트 조성물이 제공된다.According to a second embodiment of the invention, 40 to 90% by weight hydrophobic conductive metal, 1 to 20% by weight hydrophilic binder, 1 to 30% by weight hydrophilic solvent, 1 to 10% by weight glass frit, and 0.01 to 5% by weight additive There is provided a conductive paste composition comprising a.
상기 소수성 도전성 금속은 지방산으로 코팅 처리된 평균 입경 0.1~5㎛의 Ag, 구리, 니켈, Au 및 은 코팅된 금속으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 분말을 사용할 수 있다. 또한 상기 지방산으로 코팅 처리하기 위해 사용하는 은 코팅된 금속은 구리, 니켈, Au 등의 도전성 금속에 은 분말이 일정 두께, 예를 들면 1nm 내지 50nm의 두께로 코팅된 것을 사용할 수 있다.The hydrophobic conductive metal may be one or more metal powders selected from the group consisting of Ag, copper, nickel, Au, and silver coated metals having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm coated with a fatty acid. In addition, the silver-coated metal used for coating treatment with the fatty acid may be one in which a silver powder is coated on a conductive metal such as copper, nickel, Au, or the like at a predetermined thickness, for example, 1 nm to 50 nm.
상기 지방산은 이 분야에 잘 알려진 물질이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 올레익산, 스테아릭산, 팔미트산, 아세트산 등의 지방산을 사용한다. 또한 상기 지방산은 도전성 금속에 0.1nm 내지 50nm의 두께로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 지방산 코팅은 지방산이 녹아있는 유기용매에 은분말(Ag powder)과 같은 일반 금속을 넣고 일정시간 교반한 후 여과하는 방법으로 진행될 수 있다.The fatty acid may be a substance well known in the art, but preferably fatty acids such as oleic acid, stearic acid, palmitic acid and acetic acid. In addition, the fatty acid is preferably coated with a thickness of 0.1nm to 50nm on the conductive metal. The fatty acid coating may be performed by adding a general metal such as silver powder (Ag powder) to the organic solvent in which the fatty acid is dissolved, stirring the mixture for a predetermined time, and then filtering.
상기 소수성 도전성 금속의 함량은 전체 조성물에 대하여 40 내지 90 중량%로 사용될 수 있고, 그 함량이 40 중량% 미만이면 페이스트의 분산성은 좋으나 저항이 높고, 인쇄 후 전극의 종횡비를 높이는데 한계가 있어 결과적으로 효율 상승을 기대할 수 없는 문제가 있고, 90 중량%를 초과하면 페이스트의 점도가 높아 분산성 및 인쇄성이 좋지 못하므로 인쇄시 단선 및 연속인쇄가 불가능한 문제가 있다.The content of the hydrophobic conductive metal may be used in an amount of 40 to 90% by weight based on the total composition. When the content is less than 40% by weight, the dispersibility of the paste is good, but the resistance is high, and there is a limit in increasing the aspect ratio of the electrode after printing. As a result, there is a problem that cannot be expected to increase efficiency, and when the content exceeds 90% by weight, since the viscosity of the paste is high, dispersibility and printability are not good, there is a problem that disconnection and continuous printing are impossible during printing.
상기 친수성 바인더는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리에틸렌 옥사이드, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 프로필락테이트, 수성폴리 우레탄, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 하이드록시알킬메틸 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The hydrophilic binder is polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinylacetate, polyacrylamide, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyethylene oxide, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, aqueous polyurethane, hydroxyethyl cellulose , At least one selected from the group consisting of hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose and hydroxyalkyl methyl cellulose can be used.
상기 친수성 바인더의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 내지 20 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 친수성 바인더의 함량이 1 중량% 미만이면 페이스트 내 무기물을 충분히 분산시키는데 바인더의 양이 부족한 문제가 있고, 20 중량%를 초과하면 페이스트의 분산성은 향상시킬 수 있으나 소성 과정에서 발생하는 공극 및 잔탄 발생이 많아 전극의 저항이 증가하는 문제가 있다.The content of the hydrophilic binder is preferably used in 1 to 20% by weight based on the total composition. If the content of the hydrophilic binder is less than 1% by weight, there is a problem in that the amount of the binder is insufficient to sufficiently disperse the inorganic material in the paste. If the content of the hydrophilic binder exceeds 20%, the dispersibility of the paste may be improved, but voids and xanthan generated during the firing process may be generated. There are many problems that the electrode resistance increases.
상기 친수성 용매는 부톡시에탄올, 이소프로필 알코올, 에틸렌글리콜, 아세톤, 메탄올 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The hydrophilic solvent may be used at least one selected from the group consisting of butoxyethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, acetone, methanol and ethyl acetate.
상기 친수성 용매의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 내지 30 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 친수성 용매의 함량이 1 중량% 미만이면 필요한 바인더를 충분히 용해시키는데 한계가 있고, 고 점도의 페이스트가 제조되므로 인쇄성에 문제가 있고, 30 중량%를 초과하면 점도가 낮은 페이스트가 제조되므로 인쇄시 종횡비를 높이는데 한계가 있는 문제가 있다The content of the hydrophilic solvent is preferably used in 1 to 30% by weight based on the total composition. When the content of the hydrophilic solvent is less than 1% by weight, there is a limit to sufficiently dissolving the necessary binder, there is a problem in printability because a high viscosity paste is prepared, and when the content exceeds 30% by weight, a low viscosity paste is prepared, so the aspect ratio in printing There is a problem with limit to raise
제2 구현예의 조성에서 글래스 프릿 및 첨가제는 상술한 제1 구현예에서 사용된 것과 동일한 함량과 성분을 사용할 수 있다.The glass frit and the additive in the composition of the second embodiment may use the same contents and ingredients as those used in the above-described first embodiment.
따라서 상기 글래스 프릿은 Bi2O3계, Si-B-Pb계, Si-Bi-Zn계 및 Si-Pb-Al-Zn 계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 또한 상기 첨가제는 소결보조제, 분산제, 소포제, 증점제, 요변제 및 안정제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.Therefore, the glass frit may use at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Si-B-Pb, Si-Bi-Zn and Si-Pb-Al-Zn. In addition, the additive may use one or more selected from the group consisting of sintering aids, dispersants, antifoaming agents, thickeners, thixotropic agents and stabilizers.
상기 글래스 프릿의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 내지 10 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 첨가제의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.01 내지 5 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.The content of the glass frit is preferably used in 1 to 10% by weight based on the total composition. The amount of the additive is preferably used in 0.01 to 5% by weight based on the total composition.
상기 도전성 페이스트 조성물의 제조방법은 페이스트의 제조에 사용되는 믹서를 이용하여 제조될 수 있다. 또한, 친수성 바인더와 친수성 용매로 이루어진 비히클에 글래스 프릿을 첨가하여 1차로 혼합하고, 여기에 소수성 도전성 금속과 첨가제를 첨가하여 2차로 혼합한 후, 이를 분쇄장치를 이용한 분쇄 과정을 거쳐 제조될 수 있다. 상기 분쇄 장치는 비드밀, 3-롤밀 등의 이 분야에 잘 알려진 분쇄 장치가 사용될 수 있다.
The method of manufacturing the conductive paste composition may be prepared using a mixer used for preparing the paste. In addition, the glass frit is added to the vehicle consisting of a hydrophilic binder and a hydrophilic solvent and mixed firstly, the hydrophobic conductive metal and the additive may be added and mixed secondly, and then, may be manufactured through a grinding process using a grinding device. . The grinding device may be a grinding device well known in the art such as bead mill, three-roll mill and the like.
한편 본 발명의 제3 구현예에 따르면, 상술한 제1 구현예 및 제2 구현예의 조성들 중 어느 하나의 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다.Meanwhile, according to the third embodiment of the present invention, there is provided a solar cell including an electrode formed using the conductive paste composition of any one of the compositions of the first and second embodiments described above.
본 발명의 도전성 페이스트 조성물은 태양전지의 전면 전극의 제조에 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서는 특정 조합을 갖는 도전성 페이스트 조성물의 사용으로 스크인 인쇄 후 원하는 선폭 구현이 가능하여 종횡비를 증가시킬 수 있고 전기적 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전반적으로 태양전지의 효율이 우수한 효과를 제공할 수 있고, 특히 종횡비가 20 내지 35%이고 직렬 저항(Rs)이 3 이하인 전면 전극을 포함하는 태양전지를 제공할 수 있다.It is preferable to use the electrically conductive paste composition of this invention for manufacture of the front electrode of a solar cell. In addition, in the present invention, the use of the conductive paste composition having a specific combination enables the desired line width after screen printing, thereby increasing the aspect ratio and improving the electrical characteristics. Accordingly, the present invention can provide an overall effect of excellent efficiency of the solar cell, in particular can provide a solar cell including a front electrode having an aspect ratio of 20 to 35% and a series resistance (Rs) of 3 or less.
이때, 태양전지의 전극의 제조방법은 상술한 도전성 페이스트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 이 분야에 잘 알려진 방법으로 제조가 가능하다. 따라서, 태양전지의 전극의 제조방법에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
At this time, the manufacturing method of the electrode of the solar cell can be manufactured by a method well known in the art, except for using the above-mentioned conductive paste composition. Therefore, a detailed description of the manufacturing method of the electrode of the solar cell will be omitted.
본 발명에서는 친수성 도전성 금속과 소수성 비히클 또는 소수성 도전성 금속과 친수성 비히클의 조합으로 제조된 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄를 진행함으로써, 선폭 퍼짐 현상이 개선되어 원하는 선폭 구현이 가능하고 미세선폭 구현으로 높은 종횡비를 나타내어 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
In the present invention, screen printing is performed by using a paste made of a hydrophilic conductive metal and a hydrophobic vehicle or a combination of a hydrophobic conductive metal and a hydrophilic vehicle, thereby improving the linewidth spreading to achieve a desired linewidth and achieving a high aspect ratio by implementing a fine linewidth. It is possible to improve the efficiency of the solar cell.
도 1 내지 4는 실시예 1 내지 4에 따른 전극의 단면을 나타낸 전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 5의 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전극의 단면과 그 종횡비를 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 6은 실시예 5에 따른 전극의 3D 사진을 나타낸 것이다.
도 7 및 8은 비교예 1 및 2에 따른 전극의 단면을 나타낸 전자현미경 사진이다.1 to 4 is an electron micrograph showing a cross section of the electrode according to Examples 1 to 4.
Fig. 5 is an electron micrograph showing the cross section and aspect ratio of an electrode formed using the conductive paste composition of Example 5 of the present invention.
Figure 6 shows a 3D photograph of the electrode according to Example 5.
7 and 8 are electron micrographs showing the cross section of the electrode according to Comparative Examples 1 and 2.
이하 본 발명을 하기 실시예 및 비교예를 참조로 하여 설명한다. 그러나, 이들 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following examples and comparative examples. However, these examples are for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto.
<< 실시예Example 1 내지 4 및 1 to 4 and 비교예Comparative Example 1 내지 2> 1 to 2>
하기 표 1의 조성으로 실시예 및 비교예의 도전성 페이스트를 제조하였다. 각각 사용된 성분의 함량은 표 1에 나타내었다(단위: 중량%).The conductive pastes of Examples and Comparative Examples were prepared using the compositions shown in Table 1 below. The content of each used component is shown in Table 1 (unit: wt%).
구체적으로, 1~3㎛의 친수성 구형의 은입자, 소수성 비히클(소수성 바인더 및 이를 용해한 소수성 용매), Bi2O3계 글래스 프릿, 및 소결 보조제 형태의 첨가제(ZnO2)를 함유하는 페이스트를 제조하였다.Specifically, a paste containing 1 to 3 μm of hydrophilic spherical silver particles, a hydrophobic vehicle (a hydrophobic binder and a hydrophobic solvent dissolved therein), a Bi 2 O 3 based glass frit, and an additive in the form of a sintering aid (ZnO 2 ) is prepared. It was.
또한, 1.5~2.5㎛의 소수성 구형의 은 입자, 친수성 비히클(친수성 바인더 및 이를 용해한 친수성 용매), Bi2O3계 글래스 프릿, 및 소결 보조제 형태의 첨가제(ZnO2)를 함유하는 페이스트를 제조하였다.In addition, a paste was prepared containing 1.5-2.5 μm hydrophobic spherical silver particles, a hydrophilic vehicle (hydrophilic binder and a hydrophilic solvent in which it was dissolved), a Bi 2 O 3 based glass frit, and an additive in the form of a sintering aid (ZnO 2 ). .
이때, 소수성을 갖는 구형의 은입자는 지방계열 표면처리제(올레익산)가 1-2nm 두께로 코팅된 것을 사용하였다. 또한, 친수성 비히클은 하이드록시프로필 셀룰로오스와 에틸렌글리콜를 혼합하여 제조하였고, 소수성 비히클은 에틸셀룰로오스와 부틸카비톨을 혼합하여 제조하였다.At this time, the spherical silver particles having hydrophobicity were those coated with a fat-based surface treatment agent (oleic acid) in a thickness of 1-2 nm. In addition, the hydrophilic vehicle was prepared by mixing hydroxypropyl cellulose and ethylene glycol, and the hydrophobic vehicle was prepared by mixing ethyl cellulose and butyl carbitol.
페이스트 제조방법은 친수성 비히클 또는 소수성 비히클에 글래스 프릿을 첨가한 다음 PLM(Planetary Mixer)을 사용하여 1차로 이들을 혼합하고, 친수성 또는 소수성 은입자와 첨가제를 첨가 후 PLM 혼합을 2차로 진행하고, 이 페이스트를 3-롤밀을 이용해 혼련하여 태양전지 전극을 위한 페이스트를 제조하였다.
Paste manufacturing method is to add the glass frit to the hydrophilic vehicle or hydrophobic vehicle, and then mix them firstly by using PLM (Planetary Mixer), and then add the hydrophilic or hydrophobic silver particles and additives, and then proceed to PLM mixing secondly, this paste Was kneaded using a 3-roll mill to prepare a paste for a solar cell electrode.
<< 실시예Example 5> 5>
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 친수성 도전성 금속으로서 친수성 계면활성 처리된 것을 사용하였다. 즉, 친수성 도전성 금속의 계면활성처리를 위해, 1~3㎛의 친수성 구형의 은입자를 Tween 20으로 표면 처리한 후, 이를 도전성 페이스트 조성물의 제조에 사용하였다. The same procedure as in Example 1 was carried out except that a hydrophilic surfactant was used as the hydrophilic conductive metal. That is, in order to surface-treat the hydrophilic conductive metal, 1 to 3 µm of hydrophilic spherical silver particles were surface treated with Tween 20, and then used for preparing the conductive paste composition.
구체적으로, 친수성 계면활성 처리된 은입자를 제조시 계면활성제(Tween 20)가 분산된 수용액에 은 전구체(은 분말)를 용해시키고, 약 40℃ 이하에서 계면활성제가 은 입자 표면에 코팅되도록 하는 방식으로 표면처리가 진행되었다. 이렇게 합성된 은 입자는 최종적으로 세척(물, 알코올) 및 건조(40℃ 정도)과정을 거치게 된다.
Specifically, in preparing the hydrophilic surface-treated silver particles, the silver precursor (silver powder) is dissolved in an aqueous solution in which the surfactant (Tween 20) is dispersed, and the surface of the silver particles is coated on the surface of the silver particles at about 40 ° C. or less. Surface treatment proceeded. The silver particles thus synthesized are finally washed (water, alcohol) and dried (about 40 ° C.).
입자 silver
particle
글래스프릿Bi 2 O 3 series
Glass frit
B: 에틸렌글리콜
C: 에틸셀룰로오스
D: 부틸카비톨A: hydroxypropyl cellulose
B: ethylene glycol
C: ethyl cellulose
D: Butyl Carbitol
<< 실험예Experimental Example >>
1. 태양전지 제조1. Solar Cell Manufacturing
실시예 및 비교예의 도전성 페이스트를 사용하여 태양전지를 제조하였다. 전극을 인쇄하기 위한 실리콘 기판(Si wafer)는 면저항 60~65Ω/□의 다결정 기판을 사용하였고, Si기판에 후면 Ag 전극을 인쇄하였다. 다음으로 후면 Al 전극을 건조된 후면 Ag 전극의 일부분과 중첩되도록 스크린 인쇄 후 건조하였다. 각각의 페이스트 건조 온도는 170℃에서 진행하였다.The solar cell was manufactured using the electrically conductive paste of an Example and a comparative example. As a silicon substrate for printing electrodes, a polycrystalline substrate having a sheet resistance of 60 to 65 μs / □ was used, and a back Ag electrode was printed on a Si substrate. Next, the back Al electrode was dried after screen printing to overlap with a part of the dried back Ag electrode. Each paste drying temperature proceeded at 170 ° C.
그리고, 본 발명의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄를 통해 실리콘 기판 전면에 인쇄 후 건조과정을 진행하였다. 이 때 인쇄용 마스크는 290mesh의 전체 두께 67㎛인 것을 사용하였고, 패턴은 80㎛의 폭을 갖는 핑거 라인(finger line)과 2mm 폭을 갖는 버스바 (bus bar) 패턴을 사용하여 전면 전극을 형성하였다. 다음으로 170℃로 건조후 소성을 진행하여 태양전지를 제조하고 물성을 평가 하였다.
Then, the conductive paste of the present invention was printed on the entire surface of the silicon substrate through screen printing and then dried. In this case, the mask for printing used a total thickness of 67 μm of 290 mesh, and the front electrode was formed by using a finger line having a width of 80 μm and a bus bar pattern having a width of 2 mm. . Next, drying was performed at 170 ° C., followed by sintering, to prepare a solar cell and to evaluate physical properties.
2. 태양전지 효율 평가2. Evaluation of Solar Cell Efficiency
얻어진 태양전지 기판의 전기 특성(I-V curve)의 평가를 solar simulator를 이용하여 진행하였다. 또한 상기에서 평가된 전극 단면의 인쇄 선폭, 높이를 분석하여 종횡비(Aspect ratio)를 평가하였다. 종횡비가 우수하면 전극의 직렬저항 (Rs)이 낮아지고, 그 영향으로 태양전지의 효율이 향상된다. 이 평가 결과는 표 2에 나타내었다.Evaluation of the electrical characteristics (I-V curve) of the obtained solar cell substrate was performed using a solar simulator. Also, the aspect ratio was evaluated by analyzing the printed line width and height of the electrode cross-section evaluated above. If the aspect ratio is excellent, the series resistance (Rs) of the electrode is lowered, and the effect of the solar cell is improved. The evaluation results are shown in Table 2.
또한 실시예 1 내지 4에 따른 전극의 단면 사진은 도 1 내지 4에 각각 나타내었다.In addition, cross-sectional photographs of the electrodes according to Examples 1 to 4 are shown in FIGS. 1 to 4, respectively.
실시예 5에 따른 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전극의 단면 사진(종횡비 포함)과 3D사진을 도 5 및 6에 각각 나타내었다.Sectional photographs (including aspect ratios) and 3D photographs of electrodes formed using the conductive paste composition according to Example 5 are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
그리고, 비교예 1 및 2에 따른 전극의 단면 사진은 도 7 및 8에 나타내었다.In addition, cross-sectional photographs of the electrodes according to Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIGS. 7 and 8.
1Example
One
상기 표 2 및 도 1-6의 결과에서 보면, 본 발명의 실시예 1-5는 친수성 금속, 소수성 바인더 및 소수성 용매의 조합을 포함하거나, 소수성 금속, 친수성 바인더 및 친수성 용매의 조합을 포함한 조성물을 이용하므로, 제조된 전극의 종횡비가 비교예 1-2에 비해 우수함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 전극의 Rs가 낮아짐으로써 태양전지의 효율이 향상되었다. 또한 실시예 5는 친수성 도전성 금속의 표면을 계면 활성처리후 사용하여, 실시예 1-2에 비해 인쇄 후 종횡비(Aspect ratio)가 더욱 향상되었고 Rs가 매우 낮아져 전지 효율도 개선되었다.In Table 2 and the results of FIGS. 1-6, Examples 1-5 of the present invention include a combination of a hydrophilic metal, a hydrophobic binder, and a hydrophobic solvent, or a composition including a combination of a hydrophobic metal, a hydrophilic binder, and a hydrophilic solvent. Since it is used, it can be seen that the aspect ratio of the prepared electrode is superior to Comparative Example 1-2. Therefore, the present invention has improved the efficiency of the solar cell by lowering the Rs of the electrode. In addition, in Example 5, the surface of the hydrophilic conductive metal was used after the surface active treatment, and compared to Example 1-2, the aspect ratio after printing was further improved and Rs was very low to improve battery efficiency.
반면, 표 2 및 도 7-8의 결과로부터, 비교예 1 및 2의 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 전극을 제조하면, 페이스트가 동일한 친수성 또는 소수성 물질만 포함하여, 인쇄성을 개선할 수 없어서 전극의 종횡비가 낮고 직렬 저항도 높아 전지 효율이 떨어졌다. 또한 비교예 1-2는 동일한 특성을 지닌 금속과 바인더를 사용하여, TI값 제어가 힘들고 선폭의 퍼짐으로 인해 수광면적이 줄어들어 결과적으로 태양전지 효율이 감소하였다.
On the other hand, when the electrode is prepared using the conductive paste compositions of Comparative Examples 1 and 2 from Table 2 and the results of FIGS. 7-8, the paste may not include the same hydrophilic or hydrophobic material, and thus the printability cannot be improved. The low aspect ratio and the high series resistance make the battery less efficient. In addition, Comparative Example 1-2 uses a metal and a binder having the same characteristics, it is difficult to control the TI value and the light receiving area is reduced due to the spread of the line width, resulting in a decrease in solar cell efficiency.
Claims (15)
(b) 소수성 도전성 금속, 친수성 비히클, 글래스 프릿, 및 첨가제
를 포함하며,
상기 소수성 비히클은 소수성 바인더 및 소수성 용매를 포함하고,
상기 친수성 비히클은 친수성 바인더 및 친수성 용매를 포함하는,
도전성 페이스트 조성물.
(a) hydrophilic conductive metals, hydrophobic vehicles, glass frits and additives, or
(b) hydrophobic conductive metals, hydrophilic vehicles, glass frits, and additives
Including;
The hydrophobic vehicle comprises a hydrophobic binder and a hydrophobic solvent,
The hydrophilic vehicle includes a hydrophilic binder and a hydrophilic solvent,
Conductive paste composition.
The method of claim 1, wherein the hydrophilic conductive metal comprises at least one member selected from the group consisting of Ag, copper, nickel, Au, and silver coated metals having an average particle diameter of 0.1 to 5 µm, which are not coated or subjected to hydrophilic surfactant treatment. Electroconductive paste composition.
The method of claim 2, wherein the hydrophilic surfactant treatment is polysorbitol, sorbitan fatty acid esters, polyglycerin (glycerol) fatty acid esters and oxyethylene (oxyethylene) A conductive paste composition that proceeds using any one or more selected from the group consisting of
The method of claim 1, wherein the hydrophobic binder is composed of acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, amino resin, phenol resin, vinyl resin, ethyl cellulose, polymethacrylate, monobutyl ether and polyvinyl resin. 1 or more types of conductive paste composition selected from the group.
The method according to claim 1, wherein the hydrophobic solvent is selected from the group consisting of terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, texanol, butyl cerusolve acetate, butyl celusolve, diethylene glycol ethyl ether, and hexylene glycol. A conductive paste composition which is a species or more.
The conductive material of claim 1, wherein the hydrophobic conductive metal comprises at least one metal powder selected from the group consisting of Ag, copper, nickel, Au, and silver coated metals having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm coated with a fatty acid. Paste composition.
The conductive paste composition of claim 6, wherein the fatty acid is at least one selected from the group consisting of oleic acid, stearic acid, palmitic acid and acetic acid.
The method of claim 1, wherein the hydrophilic binder is polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinylacetate, polyacrylamide, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyethylene oxide, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, aqueous poly Conductive paste composition of at least one selected from the group consisting of urethane, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose and hydroxyalkyl methyl cellulose.
The conductive paste composition of claim 1, wherein the hydrophilic solvent is at least one selected from the group consisting of butoxyethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, acetone, methanol, and ethyl acetate.
The conductive paste composition of claim 1, wherein the glass frit is at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Si-B-Pb, Si-Bi-Zn, and Si-Pb-Al-Zn.
The conductive paste composition of claim 1, wherein the additive is at least one selected from the group consisting of a sintering aid, a dispersant, an antifoaming agent, a thickener, a thixotropic agent, and a stabilizer.
친수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%,
소수성 바인더 1 내지 20 중량%,
소수성 용매 1 내지 30 중량%,
글래스 프릿 1 내지 10 중량%, 및
첨가제 0.01 내지 5 중량%
를 포함하는 도전성 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
40 to 90 wt% of a hydrophilic conductive metal,
1 to 20% by weight of hydrophobic binder,
1-30% by weight of hydrophobic solvent,
1 to 10 weight percent of glass frit, and
0.01 to 5 wt% additive
Conductive paste composition comprising a.
소수성 도전성 금속 40 내지 90 중량%,
친수성 바인더 1 내지 20 중량%,
친수성 용매 1 내지 30 중량%,
글래스 프릿 1 내지 10 중량%, 및
첨가제 0.01 내지 5 중량%
를 포함하는 도전성 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
40 to 90 weight percent of a hydrophobic conductive metal,
1 to 20% by weight hydrophilic binder,
1 to 30% by weight hydrophilic solvent,
1 to 10 weight percent of glass frit, and
0.01 to 5 wt% additive
Conductive paste composition comprising a.
A solar cell comprising an electrode formed using the conductive paste composition of claim 1.
The solar cell of claim 14, comprising a front electrode having an aspect ratio of 20 to 35% and a series resistance (Rs) of 3 or less.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120062679A KR20130139022A (en) | 2012-06-12 | 2012-06-12 | A conductive paste composition |
PCT/KR2013/004468 WO2013187608A1 (en) | 2012-06-12 | 2013-05-22 | Conductive paste composition |
TW102118301A TW201407636A (en) | 2012-06-12 | 2013-05-23 | A conductive paste composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120062679A KR20130139022A (en) | 2012-06-12 | 2012-06-12 | A conductive paste composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130139022A true KR20130139022A (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49758395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120062679A KR20130139022A (en) | 2012-06-12 | 2012-06-12 | A conductive paste composition |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20130139022A (en) |
TW (1) | TW201407636A (en) |
WO (1) | WO2013187608A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018080094A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Conductive paste for solar cell electrode and solar cell manufactured by using same |
WO2019124706A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Paste composition for electrode for solar cell, and solar cell produced using same |
WO2020111901A1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Conductive paste for solar cell electrode and solar cell manufactured using same |
KR102311273B1 (en) * | 2021-02-08 | 2021-10-13 | 장정식 | Conductive copper powder based oil paste for improved long term stability and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114031299B (en) * | 2021-12-09 | 2023-12-29 | 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 | Method for reducing hygroscopicity of glass powder |
CN115101235A (en) * | 2022-06-01 | 2022-09-23 | 广西科技大学 | Electrode silver paste for ZnO piezoresistor with large through current and low residual voltage and preparation method thereof |
CN115831437A (en) * | 2022-12-28 | 2023-03-21 | 广东南海启明光大科技有限公司 | Ultrafine grid-screen-printing Topcon front-side silver-aluminum paste and preparation method thereof |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10116653A1 (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-10 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Conductivity paste, articles thus produced with a conductive coating on glass, ceramic and enamelled steel and process for their production |
US7771625B2 (en) * | 2004-11-29 | 2010-08-10 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Method for producing surface-treated silver-containing powder and silver paste using surface-treated silver-containing powder |
KR101156122B1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-06-20 | 주식회사 엘지화학 | Metal paste composition for forming electrode and Silver-carbon composite electrode prepared by the same and Silicon solar cell using the same |
KR20100075218A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 제일모직주식회사 | Composition of paste for fabricating the electrode and plasma display panel electrode fabricated using the same |
JP2010180471A (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | Flaky silver powder and method for producing the same, and conductive paste |
JP5830237B2 (en) * | 2010-11-10 | 2015-12-09 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | Silver particle-containing composition, dispersion and method for producing paste |
-
2012
- 2012-06-12 KR KR1020120062679A patent/KR20130139022A/en not_active Application Discontinuation
-
2013
- 2013-05-22 WO PCT/KR2013/004468 patent/WO2013187608A1/en active Application Filing
- 2013-05-23 TW TW102118301A patent/TW201407636A/en unknown
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018080094A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Conductive paste for solar cell electrode and solar cell manufactured by using same |
WO2019124706A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Paste composition for electrode for solar cell, and solar cell produced using same |
KR20190075450A (en) * | 2017-12-21 | 2019-07-01 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell |
WO2020111901A1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Conductive paste for solar cell electrode and solar cell manufactured using same |
KR20200066065A (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same |
US20220089475A1 (en) * | 2018-11-30 | 2022-03-24 | Ls-Nikko Copper Inc. | Conductive paste for solar cell electrode and solar cell manufactured using same |
KR102311273B1 (en) * | 2021-02-08 | 2021-10-13 | 장정식 | Conductive copper powder based oil paste for improved long term stability and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201407636A (en) | 2014-02-16 |
WO2013187608A1 (en) | 2013-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20130139022A (en) | A conductive paste composition | |
EP2472526B1 (en) | Paste composition for electrode of solar cell and solar cell including the same | |
KR101193286B1 (en) | Electroconductive paste, fabricating method the same and electrode using the same | |
EP2444979A1 (en) | Paste for solar cell electrode and electrode using the same and solar cell using the same | |
KR101437143B1 (en) | Paste composition for forming electrode of solar cell, electrode fabricated using the same and solar cell using the same | |
KR101882525B1 (en) | Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same | |
DE102013000639A1 (en) | Conductive paste for fine line screen printing with high aspect ratio in the manufacture of semiconductor devices | |
EP3026674A1 (en) | Composition for forming solar cell electrode, and electrode produced from composition | |
KR20140094690A (en) | Electroconductive ink comoposition and method for forming an electrode by using the same | |
KR101434167B1 (en) | Silver paste composition used in the preparation of an electrode for a solar cell | |
JP2015506066A (en) | Conductive silver paste for metal wrap-through silicon solar cells | |
CN102637467A (en) | Conductive paste for front electrode of silicon crystal solar battery | |
KR20130076836A (en) | Paste compisition for electrode of solar cell, and solar cell including the same | |
KR102149488B1 (en) | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell | |
KR101648245B1 (en) | The composition for forming solar cell electrode comprising the same, and electrode prepared using the same | |
KR102061720B1 (en) | Surface-treated silver powder and method for producing the same | |
KR102152840B1 (en) | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same | |
DE112013004366T5 (en) | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith | |
KR102007861B1 (en) | The manufacturing method of silver paste using the silver powder | |
CN113362983B (en) | Conductive paste, solar cell electrode, manufacturing method of solar cell electrode and solar cell | |
KR102007862B1 (en) | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same | |
KR101953619B1 (en) | Silver powder including radial hollow silver particle and it's fabrication method | |
KR20110026305A (en) | Electrode composition for solar cell and manufacturing method of electrode for solar cell using the same | |
JP2012212542A (en) | Paste composition | |
KR102413679B1 (en) | Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |